CN101290108A

CN101290108A - 灯组件

Info

Publication number: CN101290108A
Application number: CNA2008100929671A
Authority: CN
Inventors: 奎尹屯·L·斯托厄尔; 贾森·纳韦尔
Original assignee: Nordson Corp
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2008-10-22
Also published as: DE102008016055A1; US20080259595A1; US7686473B2; GB0707622D0; GB2448538A; TW200912194A; JP2008270217A

Abstract

本发明提供了一种灯组件，所述灯组件包括形成有端片的细长辐射源以及连接到所述端片用于将所述辐射源固定在辐照器中的底座，所述底座成型为用于对吸向所述底座的空气进行引导，以使所述空气在所述辐射源的至少一部分的周围并在所述辐射源与所述底座之间流动。另外，本发明还提供了一种包括上述灯组件的辐照器。

Description

灯组件

技术领域

本发明涉及灯组件，尤其涉及用在印刷和涂料工业中以使在各种各样的基板材料上的墨水等快速固化的灯组件。在固化处理期间，基板沿细长的灯组件下方的路径移动，以便于来自于所述灯的辐射照射到基板上的涂料，以对在连续加工中的涂料进行固化。基板可以是连续的或者是包括被接连地送过所述灯的若干片材。

背景技术

应用来自于一个或者多个中压汞蒸气紫外线灯的紫外辐射对基板上的墨水进行固化是公知的。在组件中的每个灯上设置反射器也是公知的，所述反射器包括部分围绕所述灯的反射表面，用于使来自于所述灯的辐射被反射到基板上。所述反射表面具有通常是椭圆形的或者抛物线形的凹形轮廓，所述灯被安装在所述轮廓的对称中心线上并且靠近顶点。

所述反射器增加了由可固化材料接收的辐射的强度。在固化中，辐射穿透所述材料的能力是一个重要的因素，同时穿透能力随着不同的颜色和材料变化，强度越高，穿透能力越好。

公知的装置中存在一个问题，那就是部分的辐射被反射到灯本身上，这样就减小了可用于固化的辐射能的量，并且导致了对所述灯的加热，这相反会影响灯的工作并且使已经由所述组件释放的大量的热得到增加，这可造成涂料和/或基板的卷起或扭曲。

该问题在法国专利2334966中已经被认识到，在该专利中描述了两个瓦片形式的反射器，每个瓦片围绕位于壳体内的纵轴枢转道其对称中心线的两侧。该法国专利提出使反射器的顶部区域变形的方案，通过使每个瓦片的顶边向下朝向灯弯曲从而在外部使反射器具有一个越过所述灯的宽度的大体凹入的形状。

法国专利2334699中公开的装置的缺点在于其基本外形，必须使用一个复杂的系统以完成所需的枢转动作，同时必须提供容纳所述枢转的瓦片的空间，这与当前工业对更小的固化组件的需求是不协调的。同样因为需要提供枢转动作，所以所述瓦片的冷却将会是困难的。在法国专利中提出的针对灯的自加热问题的方案也存在问题。反射器向灯方向上的扭曲会导致被扭曲部的过度加热，并且会使对灯的邻近区域的冷却变得更加困难。

灯组件的高效的冷却已经成为常见的问题，由于通过增加灯的功率来使固化更快以能够提高基板的速度，所以该问题已经变得更加重要。例如，在所述法国专利的时期，即1975年，灯的最大功率仅在每英寸250瓦(100W/cm)的区域内。每英寸200-400瓦(80-160W/cm)的灯功率现在是普遍的，并且每英寸500-600瓦(200-240W/cm)的更高功率的灯正逐渐的被使用。此外，UV固化的优点，包括清洁和质量，已经导致了对能够对各种各样的基板进行操作的固化系统的需求，该基板包括对非常容易热破坏的基板。

早期的组件一般单独由空气冷却。在最初的空气冷却系统中，空气通过一个或者多个设在灯上方的开口被从反射器内抽出，以将热量排出。在后期的系统中，冷却空气被吹入组件内并到达灯上，再通过设在灯附近的开口。

由于更高的灯的功率，越来越多的冷却需求导致了对单独由水冷却或者水冷却结合空气冷却的使用。冷却水通过连接到或者集成在反射器内的管道进行输送。

英国专利申请2336895公开了一种用来烘干印刷油墨等的紫外线干燥机，该干燥机在反射器与基板之间设有一对由空气或者水冷却的板。由水冷却的散热器被定位在基板的下方。干燥机本身由空气冷却，其中空气被引导流过反射器的内外表面进入到容纳有所述反射器的壳体的上部内。流过反射器内表面的空气通过设置在反射器顶点处的间隙并且与流过反射器外表面的空气汇合。

在滑架上装有紫外线灯，该滑架在纵向上是可滑动的以与所述壳体分离，实现进出所述壳体，以用来实现更换灯的目的。所述滑架包括电连接器构件，当滑架完全滑入壳体内时，所述电连接器构件与位于壳体内的连接构件相配合。

水冷却系统的一个重要的缺陷就是水冷却设备的成本。另一个缺陷就是需要设置封闭的水循环同时还要能够接近灯组件以实现对灯的更换。

结果，大多数商业上实用的系统，超过80％都是空气冷却的。由于灯的功率的增加，就更需要高效的空气冷却系统来将温度保持在可接受的极限之内，不仅防止对基板的损坏，而且防止对邻近设备和操作人员的伤害。

发明内容

如上面所讨论的，当前工业中有对更小固化组件的需求。此外，还有对不需要从固化组件拆卸灯组件就可容易的实现灯的更换的固化组件的需求。

本发明提供了一种灯组件，该灯组件包括成型有端片的细长辐射源以及连接到所述端片上用来将辐射源固定在辐照器内的底座，所述底座成型成用于对引向该底座的空气进行导向以使所述空气围绕辐射源的至少一部分并在辐射源与所述底座之间流动。

通过为辐射源，也就是引导冷却空气流的灯设置底座，已经发现可以改进灯上方的空气流，从而提高冷却效率进而提高灯的效率并且延长了灯的寿命。

优选地，所述底座限定了一个用于抽出空气的通道。因此，该底座能够将冷却空气从灯的附近移去。

所述底座可以包括一对相互间隔的细长板，每块板具有位于板平面之外的端部，所述端部在它们与辐射源之间限定了一个间隙。所述端部可以是弯曲的也可以是直的，优选是直的，这是因为直的端部可以在辐射源上方提供更高的空气流速。

设置间隙可以提供最有效的冷却。对于150mm的弧长来说，当前优选2-4mm的间隙。所述间隙可以根据灯的不同功率、灯的不同添加剂以及不同的灯头方向变化。已经发现该装置对在灯的上方生成所需的空气流是特别有效的。

所述组件可以进一步包括位于所述端片上的电连接部、从一个端片上的电连接部延伸到另一个端片的电缆、以及一个管，所述电缆从所述管中通过。所述管适合包括紧固到所述底座上的端片，并且所述底座优选地使空气在所述管的上方流动以将所述管冷却，从而将所述电缆冷却。

该装置的优点是，所述灯组件能够从固化组件的一个端部或者其它辐照器上移除，其中所述灯组件构成了所述辐照器的一部分。因此，不需要靠近两个端部并且能够快速方便的对灯进行更换。对其中含有所述电缆的所述管的冷却防止了对所述电缆的损害，从而防止灯过早的出现故障。

优选地，所述灯组件构成了辐照器的一部分，所述辐照器具有：壳体；支撑在所述壳体内的反射器，该反射器包括一个空腔，在所述空腔内定位有辐射源；设在所述空腔的表面上的细长反射表面，该细长反射表面部分地围绕所述辐射源并且具有用来使辐射朝下向基板发射的开口；用来将空气抽向所述底座的风扇；和用来在壳体中支撑反射器的支撑装置，所述支撑装置包括至少一个支撑构件，反射器和底座均被连接到所述支撑构件。

提供反射器和底座都连接到的至少一个支撑构件能够在对灯进行更换之后将灯组件关于反射器精确定位。灯关于反射器被可靠地定位以达到最大的集中。

支撑装置可以包括两个相互间隔的支撑构件来支撑它们之间的底座，该支撑构件具有用于可滑动容纳底座的凸缘的孔。反射器可以由两部分构成，并且支撑构件每个均悬挂一个部分以便于形成所述空腔。

普遍的是由两部分构成反射器。通过为每个部分设置支撑构件，所述支撑构件容纳它们之间的底座，就提供了一个高效且紧凑的设计，该设计将灯相对于反射器空腔进行了精确的定位。

所述支撑构件适合于包括挤压型材。

附图说明

下面将通过实例结合附图对本发明进行进一步描述，其中：

图1是辐照器的透视图；

图2是图1辐照器的内部视图，以及

图3是图1和图2辐照器的灯组件的透视图。

具体实施方式

辐照器2包括壳体4，反射器6装在该壳体4内。

反射器6包括两个反射器本体构件8，10，每个反射器本体构件形成为挤压件。所述挤压件8，10每个均具有一个成型面12，该成型面结合构成空腔14。

反射器本体构件8，10从两个挤压型材16，18悬挂下来，该挤压型材16，18用作用于反射器6的支撑构件。挤压型材16，18依次悬挂在壳体4上。

反射器6用来反射从灯20发射出来的辐射，该灯20是细长的、管状的中压汞蒸气紫外线灯。灯20具有中心部和端片22，该中心部用来发射辐射，该端片22用来将灯20连接到用于为灯20提供能量的电源上。

灯20构成了图3所示的灯组件24的一部分。灯组件24包括带有其端片22的灯20、底座26和带有端片30的管28，管28通过该端片30被连接到底座26上。

管28的尺寸设置为容纳从灯20的一个端片22延伸到另一个端片22的电缆。该电缆能够使电源从灯组件24的一个端部越过灯20进行连接。这就意味着，对于灯的更换，仅需要靠近壳体4的一个端部。

底座26包括两块板32。板32被平行布置以在它们之间限定一个通道34。在图2所示的情况下，在板32的上端处板32具有容纳在孔38内的凸缘36，所述孔38成型在挤压型材16，18中。因此，挤压型材16，18也可以用来悬挂壳体4内的灯组件24，并且因此将灯20定位在空腔14内的所需的位置中。

当灯20需要更换时，可以通过以下步骤来简单的完成：将灯组件24滑出，更换灯20，然后滑动凸缘36使其返回到挤压型材16，18的孔38内，新的灯20然后被可靠的定位在空腔14内的所需的位置中。

板32的下部40沿远离另一板的方向向外弯曲，曲率与灯20的曲率镜像对称。

风扇42安装在壳体4上并且用来将空气向上抽，使空气到达灯20的上方，通过通道34，到达管28的上方，然后进入壳体4的上部中。板32和它们弯曲的下部40作为空气的导向装置使空气围绕灯20与弯曲的下部40之间的灯20流动，然后向上穿过通道34。已经发现带有弯曲的下部40的板32在通过由风扇42向上抽的空气实现对灯20的冷却中是有效的，这样提高了灯的效率并延长了灯的寿命。

值得注意的是，所述空气也被抽到了管28的上方，因此用来冷却包含在管28内的电缆。这可以防止电缆过热，从而防止灯20过早的出现故障。

Claims

1.一种灯组件，所述灯组件包括形成有端片的细长辐射源以及连接到所述端片用于将所述辐射源固定在辐照器中的底座，所述底座成型为用于对吸向所述底座的空气进行引导，以使所述空气在所述辐射源的至少一部分的周围并在所述辐射源与所述底座之间流动。

2.如权利要求1所述的灯组件，其中所述底座限定了用于抽出所述空气的通道。

3.如权利要求1或权利要求2所述的灯组件，其中所述底座包括一对间隔开的细长板，所述板每块均具有在所述板的平面之外的端部，所述端部在它们与所述辐射源之间限定了间隙。

4.如权利要求3所述的灯组件，其中所述端部是直的。

5.如权利要求3或权利要求4所述的灯组件，其中对于具有150mm弧长的辐射源，所述间隙是2mm到4mm。

6.如前面任一权利要求所述的灯组件，还包括：所述端片上的电连接部；从一个端片的所述电连接部延伸到另一个端片的电缆；以及管，所述电缆通过所述管。

7.如权利要求6所述的灯组件，其中所述管包括固定到所述底座的端片。

8.如权利要求6或权利要求7所述的灯组件，其中所述底座使空气在所述管的上方流动，以对所述管进行冷却，从而对所述电缆进行冷却。

9.一种辐照器，包括：如前面任一权利要求所述的灯；壳体；支撑在所述壳体中的反射器，所述反射器包括空腔，在所述空腔中定位有辐射源；设在所述空腔的表面上的细长反射表面，所述细长反射表面部分地围绕所述辐射源，并且具有用于使辐射朝下向基板发射的开口；用于将空气抽向所述底座的风扇；和用于在所述壳体中支撑所述反射器的支撑装置，所述支撑装置包括至少一个支撑构件，所述反射器和所述底座都被连接到所述至少一个支撑构件。

10.如权利要求9所述的辐照器，其中所述支撑装置包括两个间隔开的支撑构件，以支撑其间的所述底座，所述支撑构件具有用于可滑动地容纳所述底座的凸缘的孔。

11.如权利要求10所述的辐照器，其中所述反射器由两部分形成，并且所述支撑构件每个均悬挂一部分从而形成所述空腔。

12.如权利要求10或权利要求11所述的辐照器，其中所述支撑构件包括挤压型材。